Fisica II
Corso di Laurea in Informatica

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Obiettivi
Conoscenze acquisite: Campi elettrici e magnetici. Trasmissione di segnali di tipo elettrico lungo una linea e via etere. Analisi di semplici circuiti elettrici. Principi di funzionamento dei computer e dei loro componenti.

Competenze acquisite: Saper effettuare propriamente collegamenti elettrici tra elementi circuitali e tra dispositivi per la trasmissione di segnali. Saper analizzare un semplice circuito elettrico. Saper valutare i requisiti elettrici e di isolamento per computer e sistemi di calcolo complessi.

Prerequisiti
Le conoscenze acquisite al termine del corso di Fisica I.

Programma
Il corso introduce alla teoria della propagazione elettromagnetica e all’elettronica di base. Nella prima parte si studiano le equazioni del campo elettromagnetico in forma integrale e differenziale, e si mostra che ammettono come soluzione un’onda. Si studia quindi la propagazione di onde elettromagnetiche nel vuoto e all’interno di una linea di trasmissione. Nella seconda parte si usano gli elementi elettronici base studiati nella prima parte (condensatore, resistore, induttanza), per descrivere semplici circuiti oscillanti e fornire le tecniche generali per l’analisi dei circuiti in corrente alternata. Si passa quindi a descrivere i più semplici dispositivi attivi, il diodo e il transistor, fino a sviluppare un circuito completo per realizzare un singolo bit.

Lezioni

  • Forze elettriche. Forza di Coulomb. Campo elettrico.
  • Alcuni esempi di campi notevoli. Flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss.
  • Potenziale elettrico. Capacità.
  • Corrente elettrica. Pile elettriche. Forza elettromotrice. Legge di Ohm. Effetto Joule.
  • Resistori in serie e parallelo.
  • Principi di Kirchhoff. Semplici circuiti in CC.
  • Capacità in serie e parallelo.
  • Carica e scarica dei condensatori.
  • Magnetismo. Forze magnetiche sulle correnti.
  • Campo magnetico. Campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente.
  • Forza di Lorentz.
  • Campi magnetici generati da correnti.
  • Forze tra fili percorsi da corrente.
  • Teorema di Ampere.
  • Campo magnetico di un solenoide e di un toroide.
  • Induzione e.m.. Legge di Faraday.
  • Cicruiti in moto in campi magnetici. Trasformatori. Motori. Trasporto e produzione di energia elettrica.
  • Teorema di Ampere generalizzato. Equazioni di Maxwell.
  • Onde elettromagnetiche.
    Lezioni escluse dal programma d'esame
  • Cenni di meccanica quantistica: il corpo nero
  • Effetto fotoelettrico
  • Dualismo onda-corpuscolo
  • Fisica atomica. Principio di Pauli. La tavola periodica.
  • Solidi. Il diodo.
  • Il transistor come amplificatore e come interruttore. Realizzazione di porte logiche.
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